TDT SDI-12土壤温湿盐传感器

概述

美国Acclima TDT SDI-12土壤温湿盐传感器是通过数字化分析土壤中传播的波形获得高精度、高稳定性的土壤含水量。TDT SDI-12土壤温湿盐传感器对灌溉行业做出了革命性贡献。工作原理与TDR技术类似又有两点不同：

 ① 传导的结构特征有更高的信噪比，因此对于土壤的电导率不敏感。

 ② 接受数字化信号分辨率达到5 ps，捕获的波形通过数字分析获取精确的传播时间。

由于土壤离子含量引起的波形变形不再对结果产生影响，传播的波谱在GHz范围内，避免了在一般频谱下粘土含水量与介电常数之间的复杂关系。这种传导结构使波形的穿透力高，可很好避免电容式传感器的近表面灵敏性问题。专利的处理方式可同时分析波形的变形从而计算并给出土壤电导率。介电常数通过传播时间直接计算出来，采用的是物理学电磁波传导的第一定律。土壤水分是通过介电常数计算的，是采用介电三相混合模式中的特征方程。土壤水分做了温度补偿。

特点                

※ 测量和给出的数据

  -接受波形上升时间 mv/ns

  -波形传播时间 ps

  -土壤介电常数

  -土壤温度

  -绝对土壤体积含量 %

  -土壤电导率 ds/m

※ 下列条件下可以实现1%分辨率的稳定的体积含水量读数

  -0～50度（非冻土）

  -0～4ds/m 土壤电导率（可达35ds/m，对于饱和粗粒土壤）

  -样本体积大，达到100ml（在高EC土壤中要小）

  -结实，长寿命材料制造

  -工业标准SDI-12接口

  -通过RS232串口可接计算机

※ 低功耗运行

  -6～12V，直流

  -10μA，待机模式

  -80mA，水分读出模式（需0.5s）

※ 主要参数：

土壤温度测量范围：-20至+50℃；精度：±0.3℃

土壤水分VWC测量范围：0-100%；精度：2%典型；分辨率：0.06%VWC

土壤电导率EC测量范围：0-5ds/m；精度：±（5%读数+0.05）

土壤VWC相对EC的稳定性：±1%*（EC全量程）

测量原理：时域反射波形数字化（WD-TDT）

有效获得带宽：200 Gaga-samples/秒

传播时间分辨率：5ps

波形传播分辨率：1.5mm（空气中），0.16mm（水中）

波导长度：30cm

传播波形带宽：＞2 Ghz

土壤水分测量时间：450ms